Энергетическая эффективность зданий - расчет потребления энергии для отопления и охлаждения (стр. 11 )

где zот. п, zот. п.раб, zот. п.н/р, zот. п.вент – длительность отопительного периода в сутках, соответственно стандартного, в рабочее, нерабочее время и периода работы приточной вентиляции с подогревом наружного воздуха, остальные обозначения из формул 39, 40 и 42 и формул п. 8.5.

11.3 Суммарный расход тепловой энергии за отопительный период на отопление и вентиляцию при непрерывном отоплении с периодическим изменением теплового режима:

Qот+вент. год = Qот год + Qвент год  (60)

Примечания  1. Выключение системы отопления при отрицательных температурах наружного воздуха может вызвать нежелательный эффект от-рицательной радиации от окон. С целью сокращения из-за этого диском-фортной зоны целесообразно продолжить отопление в период до расчетной температуры начала/окончания отопительного периода (tн. гр = +8°С) по линейному графику в зависимости от изменения наружной температуры, построенному с учетом реального запаса в системе, а систематический пере-грев, возникающий при этом, снимать понижением температуры приточного воздуха также в зависимости от изменения этой наружной температуры, вместо общепринятого решения о поддержании ее на постоянном уровне (режим «фрикулинг»*). Это не изменит суммарного теплопотребления на отопление и вентиляцию за отопительный период, а только перераспределит соотношение расходов тепловой энергии на каждую из систем, и позволит расширить более полное использование теплопоступлений с солнечной радиацией для экономии тепловой энергии с помощью термостатов.

2.  С целью повышения энергоэффективности следует использовать режим периодического отопления, охлаждения и вентиляции таких зданий с выключением отопления после окончания рабочего дня, «натоп» перед началом работы, чтобы восстановить температуру воздуха в помещениях до комфортных показателей в пределах того запаса поверхности нагрева отопительных приборов, который достигается при их подборе без учета внутренних теплопоступлений, и умеренное отопление в течение рабочего дня с использованием режима «фрикулинга». При этом следует осуществлять контроль температуры воздуха в помещениях, чтобы при снижении ее ниже допустимой на длительный период отключения, особенно в выходные дни, также автоматически происходило включение отопления, пока температура воздуха не восстановится до заданного значения.

*фрикулинг – дословный перевод свободное охлаждение, то есть охлаждение без затрат энергии на производство холода, например, охлаждение наружным воздухом, когда его температура ниже температуры воздуха охлаждаемого помещения.

12. Охладительный период. Годовые затраты холода на охлаждение помещений

12.1  Теплопоступления и климатические параметры охладительного периода

12.1.1 В охладительный период удельные внутренние теплопоступле-ния в общественных зданиях снизятся за счет меньших теплопоступлений от освещения из-за увеличения светового дня по сравнению отопительным периодом до величины:

qвн. ох. н/ж = (QP/AP)·t мет /t + 1,8·qE·fE /t,  (61)

где 1,8 = 0,65·103/365, а кл = 0,65 – понижающий коэффициент на снижение теплопоступлений от освещения в охладительный период, остальные обозначения и их значения приводятся в табл.4.

12.1.2 Теплопоступления с солнечной радиацией в охладительный период возрастают из-за увеличения длительности светового дня и интенсивности солнечного излучения. Эти теплопоступления оказывают воздействие на помещения каждого фасада здания в разное время дня с разной интенсивностью. Поэтому условно теплопоступления разделяются на внешние с солнечной радиацией и внутренние теплопоступления, а также на теплопоступления за счет повышения температуры наружного воздуха выше расчетной для поддержания в помещениях.

12.1.3 В общественных зданиях с периодическим режимом эксплуата-ции в нерабочее время отсутствует необходимость в охлаждении помещений (за исключением, когда этот период используется для понижения пиковых нарузок), так как нет внутренних и внешних теплопритоков, а температура ночью, как правило, ниже дневной. Поэтому охладительные системы включены только в течение рабочего времени объекта и влиянием на режим их работы предшествующего нерабочего периода можно пренебречь.

12.1.4 Параметры микроклимата при кондиционировании помещений в охладительный период следует предусматривать для обеспечения параметров внутреннего воздуха в пределах верхних значений оптимальных норм по ГОСТ 30494 (формулировка СП 60.13330).

12.2 Температура наружного воздуха начала/окончания охладительного периода соответствует такой величине tн. ох, при которой теплопотери через наружные ограждения в сумме с недогревом приточного воздуха от этой температуры до внутренней расчетной для охладительного периода tв. ох, будут равны внутренним теплопоступлениям этого периода (формула 56 с заменой показателя tв на tв. ох). Тогда искомая величина будет равна:

tн. ох = tв. ох  – qвн. ох· Апол / (Kтр·Аогр. сум + 0,28·Lвент·св·cа)  (62)

12.3 Длительность охладительного периода находится в соответствии с положением п. 12.1.3 и методикой, изложенной в п. 8.5:

1) Сначала определяется средняя температура каждого летнего и примыкающих к ним месяцев для рабочего времени (условно принимая длительность рабочего дня с 9.00 до 18.00), используя формулу (29), исходя из средней температуры месяца и среднесуточной амплитуды температуры воздуха наиболее теплого месяца;

2) далее следует определить количество суток zох. вн с временем стояния средней температуры наружного воздуха в рабочее время выше температуры, определенной по формуле (62), и это будут дни, когда внутренние теплопоступления будут компенсироваться переохлаждением приточного наружного воздуха по отношению к расчетной внутренней температуре помещений;

3) помимо, указанного в 2), будут иметь место теплопоступления через наружные ограждающие конструкции, когда средняя температура наружного воздуха  рабочего времени суток превышает расчетную температуру воздуха внутри помещений, и на доохлаждение приточного воздуха с температуры наружного воздуха до температуры воздуха помещений – необходимо также определить количество таких суток zох. кл. п = zох. при tн > tв. ох, это и будет длительность климатического охладительного периода.

12.4 Градусо-сутки климатического охладительного периода находятся суммированием произведений разности средних температур наружного воздуха рабочего времени суток, превышающих расчетную температуру воздуха внутри помещений, и этой расчетной температуры на количество таких суток в смежных месяцах из климатологических данных региона (примеры расчета длительности и величины градусо-суток охладительных периодов – в Приложении Г):

ГСОПох. кл. п.раб = У(tн - tв. ох)·zох. кл. п  (63)

12.5 Количество теплопоступлений, исключая солнечные притоки, за охладительный период, которые могут устраняться центральными системами охлаждения:

а) внутренние теплопоступления, кВт·ч:

Qвн. ох. пгод = 1,0·qвн. ох·Апол· zох. вн · t ·10-3;  (64)

б) теплопоступления через ограждения, кВт·ч:

Qох. п.огргод = Kтр·Аогр. сум· ГСОПох. п.раб · t ·10-3;  (65)

в) теплопоступления с приточной вентиляцией из-за того, что температура наружного воздуха выше расчетной температуры воздуха в помещении, кВт·ч:

Qох. п.вентгод = 0,28·Lвент·свн·cа · ГСОПох. п.раб · t ·10-3,  (66)

здесь все обозначения из формул 39, 40, 42, 63, табл.4 и пояснений из п. 12.3; t – время использования помещений в день (среднее месячное), ч, по табл.4.

12.6 Количество теплопоступлений с солнечной радиацией за охлади-тельный период Qох. п.инс год, кВт·ч, которые могут устраняться локальными системами охлаждения, для всех фасадов зданий, ориентированных по разным направлениям, следует определять по формуле (67):

Qох. п.инс год = ∑зок, i ·фок, i·kок, i·Aок, i·Ii  + ∑ зф, i ·фф, i·kф, i·Aф, i·Iгор,  (67)

где фок, фф – коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон (витрин, витражей) и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по данным производителя;

kок, kф – коэффициенты относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений соответственно окон и зенитных фонарей, принимаемые по данным производителя;

з – коэффициенты относительного проникания солнечной радиации через солнцезащитные устройства; при отсутствии данных допускается принимать по таблице 6.

Aокi – площадь окон или витражей на фасадах здания, ориентированных по разным i направлениям, м2, исключая площадь окон, витражей и прозрачной части балконных дверей лестнично-лифтовых узлов;

Aфi – площадь зенитных фонарей здания, м2;

Ii, Iгор – средняя за отопительный период величина интенсивности солнечной радиации на вертикальные и горизонтальную поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по разным фасадам здания, кВт·ч /м2, определяется по СП 23-101; интенсив-ность солнечной радиации, падающей на мансардные окна и световые фонари, расположенные под углом к горизонту следует рассчитывать в зависимости от угла наклона пропорционально между интенсивностью на горизонтальную и соответствующую вертикальную поверхности.

       При помесячном расчете интенсивность суммарной солнечной радиации соответственно принимается для каждого месяца поочередно.

Таблица 6. Коэффициенты теплопропускания солнцезащитных устройств

Солнцезащитные устройства	Коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств
А. Наружные
1. Штора или маркиза из светлой ткани	0,15
2. Штора или маркиза из темной ткани	0,2
3. Ставни-жалюзи с деревянными пластинами	0,1/0,15
4. Шторы-жалюзи с металлическими пластинами	0,15/0,2
Б. Межстекольные (непроветриваемые)
5. Шторы-жалюзи с металлическими пластинами	0,3/0,35
6. Штора из светлой ткани	0,25
7. Штора из темной ткани	0,4
В. Внутренние
8. Шторы-жалюзи с металлическими пластинами	0,6/0,7
9. Штора из светлой ткани	0,4
10. Штора из темной ткани	0,6
Примечания: 1. Коэффициенты теплопропускания даны дробью: до черты – для солнцезащитных устройств с пластинами под углом 45о, после черты – под углом 90о к плоскости проема. 2. Коэффициенты теплопропускания межстекольных солнцезащитных устройств с проветриваемым межстекольным пространством принимаются в 2 раза меньше.

12.7 Годовые затраты холода на охлаждение помещений здания Qохлгод, кВт·ч, находятся сложением теплопоступлений через наружные ограждения и с вентиляционным воздухом, бытовых (внутренних) теплопоступлений и теплопоступлений от солнечной радиации через светопрозрачные ограждающие конструкции по формуле (68):